水利水電工程中地質(zhì)勘察的作用以及主要技術(shù)分析

王 博(四川省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院勘察分院，四川成都 611731)

水利水電工程中地質(zhì)勘察的作用以及主要技術(shù)分析

王 博
(四川省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院勘察分院，四川成都 611731)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水利水電工程的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，由此對(duì)地質(zhì)勘察工作提出了更高的要求。地質(zhì)勘察是水利水電工程選址以及施工的基礎(chǔ)保障，通過(guò)對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)條件進(jìn)行勘察，獲取全面而詳細(xì)的勘察數(shù)據(jù)，從而判斷是否符合水利水電工程建設(shè)的需求。精準(zhǔn)的地質(zhì)勘察技術(shù)，可以有效的降低工程的建設(shè)成本，提高工程建設(shè)的安全性，所以地質(zhì)勘察技術(shù)尤為重要。文章對(duì)水利水電工程中地質(zhì)勘察的作用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，然后對(duì)地質(zhì)勘察的主要技術(shù)進(jìn)行了分析，為提高水利水電工程建設(shè)施工創(chuàng)造了有利的條件。

水利水電；地質(zhì)勘察；作用；技術(shù)

水利水電工程在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用，但是工程的建設(shè)周期長(zhǎng)、投資巨大、參加單位較多，并且容易受到水文地質(zhì)等各種因素的影響，所以在建設(shè)之前，需要對(duì)地質(zhì)水文條件進(jìn)行勘察，為工程設(shè)計(jì)以及施工提供參考數(shù)據(jù)。在很多大型水利水電工程中，為了確保地質(zhì)勘察的精準(zhǔn)性，對(duì)勘探的深度、廣度以及精度有了更高的要求，所以傳統(tǒng)的勘察技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足工程建設(shè)的需求，需要采用更加先進(jìn)的勘察技術(shù)，提高勘察水平，為水利水電工程建設(shè)的順利進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1、水利水電工程中地質(zhì)勘察的作用

1.1 提高建設(shè)方案的科學(xué)性

水利水電工程建設(shè)關(guān)系到我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，所以在工程建設(shè)之前，需要進(jìn)行可行性分析，從工程的投資、建設(shè)方案的規(guī)劃以及后期施工等方面進(jìn)行綜合考量，從而確定最終的建設(shè)方案。地質(zhì)條件是影響水利水電工程建設(shè)質(zhì)量和安全的重要因素，如果地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在后期施工中會(huì)帶來(lái)極大的安全隱患，所以地質(zhì)勘察是工程建設(shè)的前提條件。通過(guò)地質(zhì)勘察，能夠詳細(xì)的掌握工程建設(shè)場(chǎng)地以及周?chē)h(huán)境的地質(zhì)條件以及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，經(jīng)過(guò)對(duì)勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行的一系列分析，能夠?yàn)榻ㄔO(shè)方案提供更加有利的依據(jù)，從而確保建設(shè)方案的科學(xué)性，為后續(xù)工程的運(yùn)行創(chuàng)造有利的條件。

1.2 提高工程建設(shè)的安全性

水利水電工程建設(shè)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，其中涵蓋了眾多的環(huán)節(jié)，在每個(gè)階段都存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，會(huì)對(duì)工程的安全性造成很大的影響。而風(fēng)險(xiǎn)的來(lái)源主要是由于對(duì)建設(shè)工程的地質(zhì)環(huán)境不熟悉，前期勘察工作不到位而造成的。所以需要在建設(shè)前期對(duì)工程地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察，通過(guò)勘察數(shù)據(jù)獲取地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，然后對(duì)壩址的選擇、工程規(guī)模、施工用料，機(jī)房建設(shè)位置等進(jìn)行合理的規(guī)劃，確保工程建設(shè)的安全性。只有對(duì)地質(zhì)條件有詳細(xì)的掌握，才能夠?qū)φ麄€(gè)工程進(jìn)行合理的部署，從而確保工程建設(shè)的安全性。

1.3 降低建設(shè)成本

由于水利水電工程的建設(shè)規(guī)模較大，從而提出建設(shè)方案到工程投入運(yùn)營(yíng)，需要較長(zhǎng)的周期，所以需要巨大的資金支持，而保證整個(gè)工程能夠順利的運(yùn)行。在工程建設(shè)的每個(gè)階段，都需要消耗一定的資金量，而如何控制成本支出是工程建設(shè)的重點(diǎn)。通過(guò)地質(zhì)勘察工作，能夠?qū)Φ刭|(zhì)條件、水文狀況以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)有明確的掌握，從而為工程建設(shè)的施工進(jìn)度、施工工藝等提供有利的參考依據(jù)，在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，優(yōu)化各項(xiàng)資源，盡量控制成本支出，降低工程的建設(shè)成本。

2 3S技術(shù)在水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)中的應(yīng)用

3S技術(shù)即指全球定位技術(shù)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）以及遙感技術(shù)（RS），這三種技術(shù)目前在水利水電工程地質(zhì)勘察中應(yīng)用的比較廣泛，并且操作系統(tǒng)比較成熟，測(cè)量精度相對(duì)較高，所以在水利水電工程地質(zhì)勘察中比較常用。

2.1 全球定位技術(shù)（GPS）

全球定位技術(shù)（GPS）是通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行地表位置的確定，相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量方法具有較多的優(yōu)勢(shì)，所以在水利水電工程地質(zhì)勘察中應(yīng)用的比較廣泛。因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)衛(wèi)星定位來(lái)進(jìn)行測(cè)量，所以不會(huì)受到地形和地表?xiàng)l件的限制，訊號(hào)穿透性較強(qiáng)，所以在山區(qū)、林區(qū)、跨河等測(cè)量作業(yè)中，能夠發(fā)揮較大的優(yōu)勢(shì)。操作簡(jiǎn)便，觀測(cè)時(shí)間短，定位精度高，在水利水電地質(zhì)勘測(cè)中主要用于確定觀測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。并且能夠?qū)⒉杉蛢?chǔ)存的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中進(jìn)行分析和處理，為后續(xù)工作的進(jìn)行提供了有利的條件。在戶外作業(yè)中，針對(duì)復(fù)雜的地理?xiàng)l件能夠有效的提高勘測(cè)效率。

2.2 地理信息系統(tǒng)（GIS）

地理信息系統(tǒng)（GIS）是一門(mén)綜合性的學(xué)科，主要是將地理學(xué)、地圖學(xué)、遙感以及計(jì)算機(jī)科學(xué)相結(jié)合的技術(shù)，主要功能是對(duì)空間信息進(jìn)行分析和處理。在水利水電地質(zhì)勘測(cè)中能夠自動(dòng)制作柱狀圖、平面圖、等值線圖以及剖面圖等工程地質(zhì)圖件，同時(shí)還具有能夠處理圖形、圖像、空間數(shù)據(jù)及相應(yīng)屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理、空間分析等問(wèn)題的功能。在地質(zhì)勘察工作中發(fā)揮了重要的作用，有效的提高了勘察效率和質(zhì)量。

2.3 遙感技術(shù)（RS）

遙感技術(shù)（RS）是從人造衛(wèi)星、飛機(jī)或其他飛行器上收集地物目標(biāo)的電磁輻射信息，判認(rèn)地球環(huán)境和資源的技術(shù)。在水利水電地質(zhì)勘測(cè)工作中，可以同其他勘測(cè)技術(shù)配合使用，能夠有效的提高勘測(cè)效率和質(zhì)量。近年來(lái)，遙感技術(shù)（RS）在水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)中，實(shí)現(xiàn)了工程地質(zhì)調(diào)查與制圖，巖溶調(diào)查，對(duì)滑坡、崩塌、泥石流等物理地質(zhì)現(xiàn)象的調(diào)查，輸水隧洞、渠道等跨區(qū)域、長(zhǎng)距離等線狀大型工程地質(zhì)調(diào)查等功能，有效的縮短了勘測(cè)時(shí)間，降低勘測(cè)費(fèi)用。

3 物探技術(shù)在水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)中的應(yīng)用

在我國(guó)工程物探雖然起步較晚，但在水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)單位逐漸引進(jìn)和裝備了一些必要的儀器，如信號(hào)增強(qiáng)式地震儀、綜合測(cè)井儀、電法儀、透視儀、聲波儀、管線儀、地質(zhì)雷達(dá)和鉆孔彩色電視系統(tǒng)等，使物探儀器得到了全面的更新，其中有些是當(dāng)時(shí)或至今都是世界水平的新儀器，大大地提高了數(shù)據(jù)采集精度和野外工作效率，促進(jìn)了物探的發(fā)展。

3.1 地球物理層析成像技術(shù)（CT）

地球物理層析成像技術(shù)是利用已有的平洞或鉆孔，通過(guò)對(duì)采用一定發(fā)射和一定接收方式產(chǎn)生的透射波的采集與處理，反演孔洞間巖體的波速值，并對(duì)區(qū)間巖體進(jìn)行判斷及評(píng)價(jià)的一種技術(shù)方法。目前，由于未能實(shí)質(zhì)性了解巖體的實(shí)際情況，地球物理層析成像技術(shù)是進(jìn)行孔洞巖體完整性勘測(cè)的主要技術(shù)方法，不僅能夠大幅度減少水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)的工作過(guò)量，同時(shí)還能夠明顯提高巖體物理學(xué)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確度。

3.2 鉆孔彩色電視系統(tǒng)

a53mm的鉆孔彩電是為適應(yīng)水利水電工程勘察的應(yīng)用，大多數(shù)鉆孔都是a56mm的金剛石鉆孔而設(shè)計(jì)制造的；50mm的鉆孔彩色電視是在電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上為適應(yīng)水平風(fēng)鉆孔觀察而設(shè)計(jì)制造的，并首次將CCD光電偶合器件應(yīng)用于鉆孔電視。該產(chǎn)品的特點(diǎn)是電路設(shè)計(jì)合理，集成度高，性能穩(wěn)定，與傳統(tǒng)的攝像管探頭相比，具有彩色圖像重現(xiàn)性好、幾何失真小、壽命長(zhǎng)、耐沖擊、體積小、重量輕、功耗低等特點(diǎn)，是一個(gè)更新?lián)Q代產(chǎn)品。當(dāng)前，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，鉆孔彩電又在開(kāi)發(fā)的圖像處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上研制出多功能鉆孔彩色電視系統(tǒng)，系統(tǒng)采用工控級(jí)主機(jī)，形成控制器、監(jiān)視器、錄相機(jī)三合為一的一體化主機(jī)。主機(jī)可配接多種不同口徑的鉆孔電視探頭，實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)字化實(shí)時(shí)采集壓縮存儲(chǔ)，成果可刻錄成VCD光盤(pán)，還可進(jìn)行后期圖像處理及制作。

4、結(jié)束語(yǔ)

地質(zhì)勘察是水利水電工程建設(shè)的基礎(chǔ)保障，通過(guò)地質(zhì)勘察，能夠詳細(xì)的掌握工程建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)條件、水文狀況以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)，為建設(shè)方案的設(shè)計(jì)以及后期施工提供了重要的依據(jù)，確保建設(shè)方案的科學(xué)性、合理性。為了提高地質(zhì)勘察技術(shù)水平，需要引進(jìn)先進(jìn)的勘察技術(shù)和設(shè)備，提高勘察人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平，為我國(guó)水利水電工程建設(shè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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1007-6344（2016）04-0257-01